Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet

Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet

27.03.2014 Views

Pri pH = 12,50 H 3 BO 3 je disocirala 99,94 %, H 2 BO - 3 ion je disocirao 36,27 %, a HBO 2- 3 ion je disocirao 4,82 %. Dakle, porastom pH vrijednosti raste i stupanj disocijacije ortoboratne kiseline prisutne u morskoj vodi. Nestehiometrijskim (80 %-tnim) načinom taloženja sadržaj bora u talogu magnezijeva hidroksida je povećan i do 0,2494 mas. % B 2 O 3 . Povećani sadržaj bora adsorbiranog na talog magnezijeva hidroksida pri nestehiometrijskom načinu taloženja posljedica je smanjenja pH vrijednosti suspenzije magnezijeva hidroksida. Dodatak manitola (polihidroksi alkohol) u morsku vodu prije početka taloženja (5 g manitola / 2 dm 3 morske vode) djeluje osobito povoljno, budući da veže ortoboratnu kiselinu, prisutnu u morskoj vodi, u slabo disociranu kompleksnu kiselinu, HB(OC) 4 (K = 1,8 . 10 -5 ) te na taj način doprinosi smanjenju koncentracije onih ionskih oblika bora koji se adsorbiraju na talog magnezijeva hidroksida tijekom reakcijskog taloženja. Sadržaj B 2 O 3 u uzorku MgO (80%-tno taloženje), dobivenog ispiranjem taloga magnezijeva hidroksida destiliranom vodom (pH = 6,42), snizuje se do sadržaja 0,0267 mas. %. Nakon izotermnog sinteriranja pri temperaturi 1500 o C u trajanju 1 sat B 2 O 3 je potpuno ispario iz uzorka, što je vrlo značajno za kvalitet sinteriranog magnezijeva oksida. Nastajanje kompleksne kiseline HB(OC) 4 može se prikazati sljedećom reakcijom: C O H + HO B OH H O C + = C O H HO HO C C O O C C O B - H + + 3 H 2 O (49) O C kompleksna kiselina Za razliku od manitola dodatak etilen-glikola morskoj vodi prije početka taloženja (4,5 cm 3 etilen-glikola / 2 dm 3 morske vode) nema zamjetnog utjecaja na smanjivanje udjela adsorbiranog bora u uzorcima magnezijeva oksida, što ukazuje na 95

to da etilen-glikol nije djelotvoran dodatak za smanjenje adsorbiranog bora u magnezijevu oksidu dobivenom iz morske vode. Naime, uz dodatak etilen-glikola morskoj vodi prije početka taloženja, sadržaj B 2 O 3 u uzorku MgO (80%-tno taloženje), dobivenog ispiranjem taloga magnezijeva hidroksida destiliranom vodom (pH = 6,17), iznosi 0,1621 mas. %, a bez dodatka etilen-glikola sadržaj B 2 O 3 iznosi 0,1682 mas. %. (Nakon izotermnog sinteriranja pri temperaturi 1700 o C u trajanju 1 sat, moguće je udio B 2 O 3 sniziti do sadržaja 0,0147 mas. %.) Adsorbirani bor potrebno je odstraniti odgovarajućim načinom ispiranja dobivenog taloga magnezijeva hidroksida. Izvršena ispitivanja su pokazala da se maseni udio B 2 O 3 u magnezijevu oksidu dobivenom nestehiometrijskim (80 %-tnim) načinom taloženja može znatno smanjiti upotrebom sredstva za ispiranje koje ima povećanu pH vrijednost. Ispiranje taloga magnezijeva hidroksida destiliranom ili zaluženom destiliranom vodom nije tako učinkovito kao ispiranje vodovodnom ili zaluženom vodovodnom vodom. Nakon ispiranja destiliranom vodom pH vrijednosti 5,75, udio B 2 O 3 u magnezijevu oksidu iznosi 0,1490 mas. %. Za razliku od toga, nakon ispiranja vodovodnom vodom pH vrijednosti 7,84 udio B 2 O 3 u magnezijevu oksidu iznosi 0,1159 mas. %, a nakon ispiranja zaluženom vodovodnom vodom pH vrijednosti 12,50 udio B 2 O 3 u magnezijevu oksidu smanjuje se na 0,0862 mas. %. Meñutim, potrebno je istaknuti da korištenje vodovodne vode za ispiranje taloga magnezijeva hidroksida ima za posljedicu povećanje udjela CaO u kalciniranom magnezijevu oksidu, koji u tom slučaju iznosi i do 5,52 mas.%. Povećanje pH vrijednosti sredstva za ispiranje povoljno djeluje na smanjenje sadržaja bora adsorbiranog na talog magnezijeva hidroksida dobivenog iz morske vode, najvjerojatnije zbog toga što utječe na disocijaciju ortoboratne kiseline, dakle i na koncentraciju H 2 BO - 3 , HBO 2- 3 te BO 3- 3 iona u otopini, a time i na meñuionsku interakciju. Ispiranjem destiliranom vodom pH vrijednosti 5,95 udio B 2 O 3 u kalciniranim uzorcima magnezijeva oksida iznosi 0,1764 mas. %, povećanjem pH vrijednosti destilirane vode na 11,00 udio B 2 O 3 se smanjuje za 32 % (0,1198 mas. %), dok povećanjem pH vrijednosti na 12,50 udio B 2 O 3 se smanjuje za dodatnih 57 % (0,0518 mas. %). Upotreba zalužene destilirane vode pH vrijednosti 12,50 (nakon četverokratnog ispiranja dekantacijom destiliranom vodom) omogućava smanjenje udjela B 2 O 3 u uzorcima MgO (80 %-tno taloženje) u granicama od 0,2128 mas. % do 96

Pri pH = 12,50 H 3 BO 3 je disocirala 99,94 %, H 2 BO - 3 ion je disocirao 36,27 %, a<br />

HBO 2- 3 ion je disocirao 4,82 %. Dakle, porastom pH vrijednosti raste i stupanj<br />

disocijacije ortoboratne kiseline prisutne u morskoj vodi.<br />

Nestehiometrijskim (80 %-tnim) načinom taloženja sadržaj bora u talogu<br />

magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a je povećan i do 0,2494 mas. % B 2 O 3 . Povećani sadržaj bora<br />

adsorbiranog na talog magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a pri nestehiometrijskom načinu<br />

taloženja posljedica je smanjenja pH vrijednosti suspenzije magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a.<br />

Dodatak manitola (polihidroksi alkohol) u morsku vodu prije početka<br />

taloženja (5 g manitola / 2 dm 3 <strong>morske</strong> <strong>vode</strong>) djeluje osobito povoljno, budući da veže<br />

ortoboratnu kiselinu, prisutnu u morskoj vodi, u slabo disociranu kompleksnu<br />

kiselinu, HB(OC) 4 (K = 1,8 . 10 -5 ) te na taj način doprinosi smanjenju koncentracije<br />

onih ionskih oblika bora koji se adsorbiraju na talog magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a tijekom<br />

reakcijskog taloženja. Sadržaj B 2 O 3 u uzorku MgO (80%-tno taloženje), dobivenog<br />

ispiranjem taloga magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a destiliranom vodom (pH = 6,42), sn<strong>iz</strong>uje se<br />

do sadržaja 0,0267 mas. %. Nakon <strong>iz</strong>otermnog sinteriranja pri temperaturi 1500 o C u<br />

trajanju 1 sat B 2 O 3 je potpuno ispario <strong>iz</strong> uzorka, što je vrlo značajno za kvalitet<br />

sinteriranog magnezijeva <strong>oksid</strong>a.<br />

Nastajanje kompleksne kiseline HB(OC) 4 može se prikazati sljedećom<br />

reakcijom:<br />

C<br />

O<br />

H<br />

+<br />

HO<br />

B<br />

OH H O C<br />

+<br />

=<br />

C<br />

O<br />

H HO HO<br />

C<br />

C<br />

O<br />

O<br />

C<br />

C<br />

O<br />

B - H + + 3 H 2 O (49)<br />

O<br />

C<br />

kompleksna kiselina<br />

Za razliku od manitola dodatak etilen-glikola morskoj vodi prije početka<br />

taloženja (4,5 cm 3 etilen-glikola / 2 dm 3 <strong>morske</strong> <strong>vode</strong>) nema zamjetnog utjecaja na<br />

smanjivanje udjela adsorbiranog bora u uzorcima magnezijeva <strong>oksid</strong>a, što ukazuje na<br />

95

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!